دانلود رایگان سد و سد سازی

    —         —    

ارتباط با ما     —     لیست پایان‌نامه‌ها

... دانلود ...

توجه : این فایل به صورت فایل ورد (Word) ارائه میگردد و قابل تغییر می باشد


دانلود رایگان سد و سد سازی دارای 52 صفحه می باشد و دارای تنظیمات و فهرست کامل در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد دانلود رایگان سد و سد سازی کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.

بخشی از فهرست مطالب پروژه دانلود رایگان سد و سد سازی

مقدمه

1كلیات

2-تعاریف عمومی

محور سد

مقطع عرضی سد

ارتفاع سازه ای

ارتفاع هیدرولیكی

طول سد

ترازهای دریاچه

سد وزنی روی پی سنگی (پی غیر قابل نفوذ) و سد وزنی روی پی قابل نفوذ (مصالح دانه‌ای)

3-معیار برای انتخاب محل سد

4- درزها

-درز انقباض عرضی

-بلوك

-درز اجرایی افقی (در ارتفاع )

-درز انقباض طولی

5-سیستم خنك كننده بتن تازه

6-گالریها و راهروها

7-نوارهای آبند (واتراستاپها)

8-بارهای موثر بر سدهای وزنی

-بارهای مقاوم

-بارهای محرك

-تركیبات بار

9-تشریح بارهای وارد بر سد

-بار مرده

-وزن آب بر روی وجوه بالادست و پایین دست

-فشار جانبی آب

-فشار رسوب

-فشار بركنش

-نیروهای زلزله

-روش استاتیكی معادل برای سدهای كوتاهتر از 100 متر

-روش طیفی برای سدهای بلندتر از 100 متر

-فشار موج

-فشار باد

-فشار یخ

10-هندسه اولیه مقطع سد

-تعیین حداقل عرض پایه برای شرایط طراحی مختلف

11-روشهای تحلیل و تعیین تنشها در سدهای وزنی

-روش وزنی (رفتار طره ای

-روش پیگاد

-روش بار آزمایشی

-روش اجرای محدود

-روشهای تجربی

12-معیارهای پایداری و ایمنی سدها

13-مفروضات در مورد روش وزنی

14-تاثیر خواص الاستیك شالوده در تنشهای سد

15-سدهای بتنی پایه دار

-مزایای سدهای بتنی پایه دار

-انواع سدهای پایه دار

16-مشخصات فنی بتنهای حجیم

-سیمان

-آب

-سنگدانه ها

-مشخصات مكانیكی بتنهای حجیم

-آزمایشهای كنترل كیفیت

-كنترل درجه حرارت

-لایه های بتن ریزی

تحقیق در مورد سد, مستلزم اطلاعات كاملی از نظر اقتصاد مهندسی زمین شناسی, لرزه شناسی, ژئوتكنیك, سازه, هیدرولیك, هیدرولوژی, هیدروالكتریك و… می‌باشد. لذا باید اذعان كرد كه كسب این مجموعه اطلاعات برای یك فرد تقریباً غیر ممكن است ولی می توان با استفاده از افراد متخصص در رشته های فوق این نقیصه را برطرف نمود.
مجموعه تهیه شده حاصل راهنماییها و اطلاعات متخصصین رشته های فوق می‌باشد.
کلیات تاریخچه
سد وزنی یك سازه بتنی توپر است كه به واسطه وزن خود در مقابل نیروهای وارده مقاومت می كند. تا اواسط قرن نوزدهم, سدهای بنایی بدون توجه به اصول طراحی ساخته می شدند. قدیمی ترین سد وزنی ثبت شده, سد وزنی الكانته در اسپانیاست كه زمان ساخت آن بین 1579 تا 1594 می باشد.سد فورن (شكل1) كه بین سالهای 1861 تا 1866 بر روی رودخانه لویر در 9 كیلومتری بالا دست سنت اتین فرانسه ساخته شد, شكل اولیه سدهای مدرن امروزی است. در سال 1855 تحقیقات سازیلی و دلوكره منجر به برقراری یك مقطع عرضی منطقی با مقاومتهای مساوی در ترازهای مختلف شد. نظریه نامبردگان بر مبنای اصول زیر قرار داشت:
الف: پایداری مقطع در مقابل واژگونی در حول لبه پایین دست
ب: پایداری در مقابل لغزش در امتداد صفحه پایه و درزهای افقی در ترازهای مختلف
پ: قانون ذوزنقه برای تعیین تنشهای بهره برداری (روابط معمول مقاومت مصالح)
شکل 1- سد فورن در فرانسه
مهندسینی كه در حدود سالهای 1900, به دنبال خطوط تئوریك بودند, شرایط وقوع و توسعه یك ترك از بالا دست, فشار استاتیك آب, فشار بركنش آب و موارد دیگر را مطالعه و معیارهای پایداری زیر را پیشنهاد كردند.
1-بدون توجه به تراز وقوع ترك, كرنش الاستیك در انتهای ترك در یك درز افقی باید فشاری باقی بماند. (معیار پلتریا)
2-كرنش فشاری الاستیك در یك ترك, كه فرض می شود از بالا دست باز شده, باید طوری افزایش یابد كه تمایلی برای توسعه به سمت پایین دست نباشد. (شرط هافمن)
3-تنش فشاری الاستیك در یك درز افقی باید بزرگتر از فشار هیدرواستاتیك باشد, به نحوی كه درز به صورت بسته باقی بماند. (معیار موریس لوی)
توزیع فشار بركنش توصیه شده برای طرحی از طرف محققین مختلف, از فشار هیدرو استاتیك كامل یكنواخت در تمام عرض قاعده (در تراز پایه یا هر درز افقی در ترازهای مختلف) تا توزیع مثلثی با فشار هیدرواستاتیك كامل در بالادست و فشار صفر در پایین دست, اختلاف داشت.
مباحثات انجام یافته روی فشار بركنش منجر به نتایج زیر شد:
الف: باید اقداماتی در جهت نفوذناپذیری پی انجام شود.
ب: زهكش هایی برای كاهش فشار بركنش در قاعده سد تعبیه گردد.
پ: توزیع فشار بركنش از بالادست به سمت پایین دست دارای تغییراتی باشد.
2-تعاریف عمومی
I-محور سد
به عنوان یك مبنای هندسی, تصویر لبه بالا دست تاج سد (بالاترین تراز سد), به عنوان محور سد یا محور مبنای سد انتخاب می گردد. محور سد در پلان, در اكثر اوقات مستقیم است, لیكن برحسب شرایط توپوگرافی, گاهی به صورت منحنی و یا با ناحیه وسطی مستقیم و نواحی جناحی منحنی انتخاب می شود.
II-مقطع عرضی سد
یك سد وزنی معمولاً دارای سه نوع مقطع شامل: مقطع غیر سرریز, مقطع سرریز و مقطع آبگیری برای نیروگاه می باشد.
شیب وجه پایین دست مقطع عرضی غیرسرریز و مقطع عرضی آبگیر معمولاً ثابت بوده و مقدار آن در حدود 7/0 تا 8/0 افقی به 1 قائم می باشد.
منحنی تاج مقطع سرریز سد, با توجه به منحنی عمومی سطح زیرین آبشار (جریان آب از روی سرریز لب تیز) انتخاب می شود. شیب وجه پایین دست نیز طوری انتخاب می شود كه در بالا به منحنی تاج و در پایین به منحنی حوضچه آرامش یا جام سرریز مماس شود

شکل 2 – مقطع عرضی سرریز سد وزنی
سرریز ممكن است آزاد باشد و یا دبی سرریز توسط دریچه هایی كنترل گردد. مقطع آبگیری شامل تجهیزاتی از قبیل اشغال گیر, دهانه شیپوری لوله آبگیر, تیرك آب بند, دریچه های اضطراری, لوله تحت فشار می باشد. در صورت وجود فضای كافی, نیروگاه در پای مقطع آبگیر ساخته می شود.

III- ارتفاع سازه ای
ارتفاع سازه ای یك سد بتنی یا بنایی, اختلاف بین تراز تاج سد تا پایین ترین نقطه حفاری شده در شالوده است سدهایی تا ارتفاع 30 متر در رده كوتاه, بین 30 تا 100 متر در رده متوسط و بالاتر از 100 متر, در رده مرتفع محسوب می شوند مرتفع ترین سد وزنی دنیا, سد دیكسن در سویس با ارتفاع 284 می باشد
IV-ارتفاع هیدرولیكی
ارتفاع هیدرولیكی اختلاف بین ترازهای پایین ترین نقطه در بستر اولیه رودخانه در محور سد تا بالاترین تراز كنترل شده آب می باشد.
V- طول سد
طول سد عبارت است از طول اندازه گیری شده, در امتداد محور سد از تكیه گاه چپ تا تكیه گاه راست در تراز تاج سد
VI-ترازهای دریاچه:
1-حداكثر تراز عادی
2-تراز سرریز
1-تراز بستر رودخانه, 2-تراز سطح آب در حالت عادی, 3- پی (فونداسیون), 4-رأس مثلث تئوریك, 5-پایه, 6-عرض پایه, 7-تاج, 8-وجه بالادست, 9-وجه پایین دست, 10-شیب بالادست, 11-ترانشه آب بند, 12-زهكش قائم, 13-چاهك بازدید, 14-گالری (راهرو) بازدید, 15-راهرو, 16-درز انقباضی, 17-سوراخ تزریق, 18-شیب وجه پایین دست
شکل 3
3-حداكثر تراز در سیلاب طرح
4-حداكثر تراز در سیلاب كنترل ایمنی
VII- سد وزنی روی پی سنگی (پی غیرقابل نفوذ) و سد وزنی روی پی قابل (مصالح دانه ای)
تمام سدهای با ارتفاع بزرگتر از 10 تا 15 متر كه با هدف سد مخزنی ساخته می شوند, روی پی سنگی (غیرقابل نفوذ) احداث می گردند. در مقیاس سدهای كوتاه تا 10 متر كه اغلب با هدف سد انحرافی ساخته می شوند, و به بند انحرافی موسومند, احداث سد روی پی نفوذپذیر (مصالح دانه ای) می تواند مورد توجه قرار گیرد. از نقطه نظر سازه ای اصول طراحی این دو نوع سد وزنی در موارد زیر دارای اختلاف است:
1-میزان تنش فشاری مجاز پی در حالت پی نفوذپذیر, به مراتب كوچكتر از پی سنگی است و در نتیجه عرض قاعده سد در پی های نفوذپذیر بزرگتر می باشد.
2-در كنترل در مقابل لغزش افقی, بین سد وزنی و پی نفوذپذیر (مصالح دانه ای), چسبندگی وجود نداشته و عامل مقاومت در مقابل لغزش افقی فقط اصطكاك است. این مسئله در بخش مربوطه مورد تدفیق بیشتر قرار خواهد گرفت.
3-در سد وزنی روی پی نفوذپذیر باید توجه خاص به تراوش (نشت) آب از زیر بدنه سد در محیط نفوذ پذیر پی داشت.
4-فشار بركنش آب در قاعده هر دو نوع سد وزنی روی پی سنگی و پی نفوذپذیر وجود دارد
3-معیارهایی برای انتخاب محل سد
محل مناسب برای سد وزنی باید احتیاجات زیر را برآورده سازد:
1-گلوگاه تنگ در محل دره و بالادست وسیع
2-بستر سنگی بی نقض كه قادر به مقاومت در مقابل نیروهای استاتیك و دینامیك باشد
3-دره با شیب های جناحین پایدار
4-پی با ثابت های الاستیك یكنواخت ترجیح دارد.
4-درزها
اكثر سدها از نقطه نظر اجرایی و همچنین آزاد كردن تنشها و كرنشهای حرارتی و جلوگیری از ترك ناشی از آنها, به قطعاتی تقسیم بندی می شوند. حدفاصل بین دو قطعه را درز می گویند. درزهای مورد استفاده در یك سد بتنی وزنی عبارتند از:
الف-درز انقباض عرضی
ب-درز اجرایی افقی
پ-درز انقباض طولی
4-1-درز انقباض عرضی
روش جاری ساخت سدهای بتنی وزنی, تقسیم سد به بلوكهایی می باشد كه دو بلوك مجاور توسط یك درز عرضی, كه درز انقباض عرضی خوانده می شود, از یكدیگر جدا می گردند. درز انقباض عرضی به صورت قائم, عمود بر محور سد و در تمام عرض از فونداسیون تا تاج سد ادامه دارد. فواصل درزهای عرضی بین 12 تا 18 متر با مقدار معمول 15 متر می باشد.
بلوك
قسمتی از سد وزنی كه در حد فاصل دو درز انقباضی عرضی قرار می گیرد, بلوك نامیده می شود.
4-2-درز اجرایی افقی (در ارتفاع)
گاهی مواقع به منظور كنترل گرمای آبگیری, ارتفاع هر مرحله بتن ریزی, به 75/0 متر محدود می شود. درز ما بین دو مرحله بتن ریزی در ارتفاع, كه یك درز افقی است, درز اجرایی افقی نامیده می شود
4-3-درز انقباض طولی
با افزایش ضخامت سد, هم از نقطه نظر اجرایی و هم از نقطه نظر وقوع ترك با صفحاتی قائم و به موازات محور سد, بتن ریزی یك بلوك را نمی توان در تمام ضخامت سد به طور یكپارچه انجام داد و تعبیه درزهای انقباض طولی (با صفحاتی به موازات محور سد) الزامی می باشد.

5-سیستم خنك كننده بتن تازه
در سدهای بتنی خنك كردن بتن اغلب با پیش خنك كردن سنگدانه ها و آب مصرفی و پایین آوردن دمای بتن در هنگام بتن ریزی انجام می شود.در صورت عدم موفقیت به كنترل دما به این روش, باید داخل بتن لوله كشی شده و با عبور آب خنك از این لوله ها در حین گرفتن بتن, از افزایش درجه حرارت جلوگیری شود.فاصله لوله ها در هر لایه لوله كشی در صفحه افقی بین 6/0 تا 8/1 متر و فواصل لایه های افقی در ارتفاع در حدود 5/1 متر می باشد. قطر لوله های به كار رفته در حدود 1 اینچ است. از عوامل دیگری كه در كاهش درجه حرارت آبگیری بتن مفید است, كاهش ارتفاع بتن ریزی در یك مرحله است.تنش ایجاد شده در هر نقطه از بتن به علت تغییر در درجه حرارت, از رابطه زیر محاسبه می شود.
(1)
f=تنش ایجاد شده در بتن (سعی می شود به 14 كیلوگرم بر سانتیمتر مربع محدود شود)
c=ضریب انقباض, انبساط حرارتی بتن در حدود بر درجه سانتیگراد
= ضریب الاستیسیته بتن در حدود تا (به علت خزش پلاستیك مقدار آن به نصف تقلیل می یابد)
R= ضریب ممانعت در مقابل كاهش طول (در محل اتصال سد به شالوده در حدود 1 است, لیكن با افزایش ارتفاع از شالوده مقدار آن كم می شود)
= دمای بتن ریخته شده (سانتیگراد)
= افزایش درجه حرارت به علت آبگیری (سانتیگراد).
= دمای پایدار محیط (سانتیگراد)
6-گالریها و راهروها
به منظور انجام عملیات چال زنی, تزریق, زهكشی, بازرسی, كنترل دستگاههای اندازه گیری و غیره مجموعه ای از راهروها و گالریها در داخل بدنه سد وزنی ایجاد می گردد.
7-نوارهای آب بند (واتراستاپها)
همان طور كه گفته شد در بالادست درزهای عرضی در نزدیكی وجه بالادست, 2 تا 3 ردیف واتراستاپ تعبیه می شود كه وظیفه آنها آب بندی درز و همچنین جلوگیری از فرار دو غاب تزریق است. در گذشته جنس نوارهای آب بند از مس یا منل (آلیاژی از نیكل و مس) بود, لیكن امروزه اكثراً از نوارهای آب بند لاستیكی استفاده می شود.
8-بارهای موثر بر سدهای وزنی
عامل پایداری سدهای وزنی در مقابل نیروهای وارده, وزن آنهاست . سد وزنی با توجه به وزن قابل توجه خود در مقابل لغزش و واژگونی ناشی از نیروهای وارده مقاومت كرده و آنها را به پی انتقال می دهد.
1-بارهای مقاوم شامل:
(الف) وزن سد (نیروی )
(ب) فشار جانبی آب پایین دست (فشار پایاب)
(پ) وزن آب موجود در وجه بالادست (نیروی )

2-بارهای محرك شامل:
(الف) فشار جانبی آن مخزن (نیروی )
(ب) فشار بركنش (آپ لیفت) (نیروی U)
(پ) فشار موج
(ت) فشار یخ (نیروی )
(ث) تنشهای حرارتی
(ج) فشار رسوب (نیروی )
(چ) نیروی القایی زلزله در بدنه سد (نیروی افقی و نیروی قائم )
(ح) اضافه فشار هیدرو دینامیك آب مخزن در حین زلزله (نیروی )
(خ) فشار باد.
تأثیر نیروهای مقاوم و محرك سد, ایجاد واكنش R بر قاعده آن می باشد.
شکل 4- نیروهای موثر بر سدهای وزنی
تركیبات بار
آیین نامه هندوستان (IS:6513-1972) مطالعه تركیبات بار زیر را در طراحی سدها توصیه می كند:
1- تركیب بار A (شرایط اجرا): ساختمان سد تمام شده, ولی در مخزن آن آب اندازی نشده و فشار پا یاب وجود ندارد.
2- تركیب بار B (شرایط عادی بهره برداری): تراز دریاچه در حالت پر + پایاب در حالت خشك + فشار بركنش در حالت عادی (چاههای زهكش عمل می كنند) + فشار یخ + فشار رسوب.
3- تركیب بار C (شرایط سیلابی): تراز دریاچه در حالت سیلابی در حالی كه آب از سرریزها, سرریز می كند + تمام دریچه ها باز + پایاب در تراز سیلابی + فشار بركنش در حالت عادی + فشار رسوب.
4- تركیب بار D: تركیب بار A + زلزله
5- تركیب بار E: تركیب بار B + زلزله
6- تركیب بار F: تركیب بار C + حداكثر فشار در حالی كه چاههای زهكش كار نمی كنند.
7- تركیب بار G: تركیب بار E + حداكثر فشار بركنش در حالی كه چاههای زهكش كار نمی كنند.
یو – اس – بی – آر تركیبات بارگذاری زیر را در طراحی سدها پیشنهاد می كند:
1-تركیب بار عادی شامل تراز عادی دریاچه + بار مرده + فشار بركنش + فشار رسوب + فشار یخ + پایاب. اگر لزوم اعمال اثر حرارت باشد, از حداقل درجه حرارت معمول استفاده شود.
2-تركیب بار غیر عادی شامل تراز حداكثر طرح دریاچه + بار مرده مناسب + فشار بركنش + فشار رسوب + پایاب. اگر لزوم اعمال اثر حرارت باشد, از حداقل درجه حرارت در زمان وقوع استفاده شود.
3-تركیبات بار فوق العاده: شامل تراز عادی دریاچه + بار مرده مناسب + فشار بركنش + فشار رسوب + فشار یخ + پایاب + زلزله حداكثر طرح. اگر لزوم اعمال اثر حرارت باشد از حداقل درجه حرارت استفاده شود.
4-سایر تركیبات بار: تراز حداكثر طرح دریاچه + بار مرده مناسب + فشار رسوب + پایاب+ فشار بركنش در حالت غیر عادی (زهكشها كار نمی كنند). اگر لزوم اعمال اثر حرارت باشد, از حداقل حرارت در زمان وقوع استفاده شود.
5-بار مرده تنها
6-هر كدام از تركیبات فوق برای پایداری شالوده
7-هر تركیب بار دیگری كه طرح تشخیص دهد.
9-تشریح بارهای وارد بر سد
9-1-بار مرده
شامل وزن بتن سد (با وزن مخصوص 4/2 تن بر متر مكعب) و تجهیزات دائمی مثل پایه ها و دریچه ها می باشد.
9-2- وزن آب بر روی وجوه بالادست و پایین دست
در روی وجوه شیبدار بالادست و پایین دست, وزن گوه ای از آب با وزن مخصوص یك تن بر متر مكعب در محاسبات پایداری منظور می شود
9-3- فشار جانبی آب
طبق اصول استاتیك سیالات, فشار ناشی از آب در عمق h مساوی wh می باشد كه به طور قائم بر سطح مورد نظر اعمال می شود
9-4-فشار رسوب
رسوبات جمع شده در كف مخزن, ایجاد نیروی قائم و فشار افقی در روی وجه بالادست می نمایند. در محاسبه نیروی قائم, وزن آن قسمت از رسوبی كه در روی ناحیه شیبدار وجه بالادست قرار دارد, با وزن مخصوص منظور می شود .
9-5-فشار بركنش
‌‌‌‌آب موجود در مخزن به مرور زمان در درزها, شكافها و حفرات موجود در بدنه و در محل تماس بدنه با سطح زمین رسوخ كرده و یك فشار رو به بالا, (بركنش), در كلیه مقاطع افقی سد به وجود می‌آورد. براساس مطالعات تئوریك و اندازه گیریهای عملی فوق معیارهای انتخاب فشار بركنش به صورت زیر در نظر گرفته می شود:
الف: فشار بركنش در تركیبات بارگذاری عادی
ب: فشار بركنش برای تركیبات بارگذاری غیر عادی
پ: تاثیر زلزله
9-6-نیروهای زلزله
زلزله دو تاثیر در نیروهای طراحی سدها دارد:
الف: ایجاد اضافه فشار دینامیکی در فشار آب پشت سد
ب: ایجاد نیروی القایی افقی و قائم در بدنه سد
اضافه فشار هیدرودینامیکی آب مخزن
مطالعات تئوریک نشان می دهد که توزیع اضافه فشار هیدرودینامیکی آب مخزن به علت ارتعاشات زلزله در ارتفاع مخزن به صورت سهمی است.متداولترین روش برای تعیین اضافه فشار دینامیکی، روش زنگار می باشد که توسط یو- اس – بی – آر توصیه شده است. طبق این روش اضافه فشار هیدرودینامیك در عمق Z از رابطه زیر به دست می‌آید:

در رابطه فوق:
= شدت اضافه فشار هیدرودینامیكی
= ضریب زلزله افقی طبق جدول زیر
ضریب
شدت نسبی خطر لزله
0 بدون خطر
0.05 كم
0.1 متوسط
0.15 بالا
0.2 شدید
در آیین نامه هندوستان, ضریب به صورت زیر تعریف می شود:
كه طبق فهرست زیر به دست می‌آید:
0.08 مناطق با خطر نسبی بالا
0.06 مناطق با خطر نسبی متوسط
0.045 مناطق با خطر نسبی پایین
I= ضریب اهمیت كه مقدار آن برای سدها مساوی 2 منظور می شود.
=ضریب اندركنش شالوده- خاك زلزله كه برای سدها مقدار آن مساوی واحد فرض می گردد.
W=وزن مخصوص ‌آب (مساوی 1 تن بر متر مكعب)
H=حداكثر عمق آب مخزن (متر)
C= ضریبی كه از رابطه زیر به دست می‌آید و تابعی از عمق z می باشد:
(3)
Z=عمق از سطح آب تا تراز مورد نظر برای محاسبه فشار هیدرودینامیك
=عمیق حداكثر C طبق رابطه زیر
(4)
زاویه ای كه وجه بالادست سد با امتداد قائم می سازد.
با محاسبه سطح زیر نمودار اضافه فشار, برآیند اضافه فشار در عمق Z از رابطه زیر به دست می‌آید:
(5-الف)
و لنگر اضافه فشار نسبت به ترازی در عمق Z برابر است با:
(5-ب)
نیروی القایی زلزله برجسم سد در امتداد افقی (روش ضریب زلزله ثابت)
مقدار نیروی القایی زلزله در امتداد افقی از رابطه زیر به دست می‌آید و محل تاثیر آن در مركز ثقل مقطع مورد مطالعه منظور می شود:
(6)
در رابطه فوق در قبل تعریف شده و:
W=وزن قطعه مورد نظر
V=نیروی اینرسی القایی زلزله در امتداد افق
مولفه قائم شتاب زلزله
مولفه قائم شتاب زلزله می تواند باعث سبكتر یا سنگین تر شدن جسم سد شود. برای در نظر گرفتن تاثیر شتاب قائم زلزله, می توان وزن مخصوص بتن را در ضریب ضرب كرد كه در آن شتاب قائم زلزله بوده و مقدار آن در حدود نصف شتاب افقی در نظر گرفته می شود...

لینک کمکی